1. บทคัดย่อพื้นหลัง
ข้อกำหนดสำหรับการผลิตท่อสำเร็จรูปในอุตสาหกรรมวิศวกรรมนอกชายฝั่งและปิโตรเคมีค่อนข้างสูงและปริมาณงานค่อนข้างมาก มีการใช้ฐานเชื่อม TIG แบบแมนนวลแบบดั้งเดิมและการเติมและปิดการเชื่อม MIG แต่คุณภาพและประสิทธิภาพไม่เหมาะ กระดาษนี้ใช้กระบวนการเชื่อมใหม่ - การเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนที่มีประสิทธิภาพสูง เพื่อให้ได้การเชื่อมฐาน TIG การเชื่อมแบบเติมและการเชื่อมแบบครอบคลุม และบรรลุวิธีการเชื่อม MIG ที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อทดแทนวิธีการแบบเดิม จากการทดลองนี้ คุณสมบัติทางกลของการวิจัยได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพและประสบความสำเร็จในการนำไปใช้ในอุตสาหกรรม
วัตถุประสงค์การวิจัย
ปัจจุบัน กระบวนการเชื่อมแบบดั้งเดิมใช้การเชื่อม TIG ด้วยมือสำหรับฐาน การเชื่อมด้วยมือหรือการเชื่อม MIG การเชื่อมอาร์กใต้น้ำ และวิธีการหลายขั้นตอนอื่นๆ เพื่อเติมและปิดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อม อย่างไรก็ตาม วิธีการเติมและปิดเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องง่ายในการเชื่อมอัตโนมัติ ไม่เหมาะกับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อต่างๆ ทำให้เกิดข้อบกพร่องในการเชื่อมค่อนข้างง่าย และอัตราการส่งผ่านคุณภาพการเชื่อมจะถูกจำกัดโดยระดับการทำงานของคนงาน
เมื่อเปรียบเทียบกับการเชื่อม TIG ทั่วไป การเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนจะเพิ่มแหล่งจ่ายไฟจากลวดร้อนแยกต่างหากเพื่ออุ่นลวดเชื่อมโดยใช้ลวดเย็นแบบดั้งเดิม และเพิ่มความเร็วในการหลอมของลวดเชื่อมโดยไม่ต้องเปลี่ยนพลังงานของเส้นเชื่อม ด้วยวิธีนี้ อาร์คการเชื่อมที่จัดให้ต้องใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยในการหลอมลวดเชื่อม ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตการเชื่อม
TIG ลวดร้อนประสิทธิภาพสูงมีประสิทธิภาพมากกว่า TIG ธรรมดาถึง 5 เท่า เทียบได้กับความเร็วการเชื่อม MIG และอัตราการสะสมจะเพิ่มขึ้นจาก 0.3~0.5กก./ชม. เป็น 2~4กก./ชม. เทคโนโลยี TIG ของลวดร้อนในประเทศยังอยู่ในช่วงซบเซาและยังห่างไกลจากการเชื่อมที่มีประสิทธิภาพและมีคุณภาพสูง ประสิทธิภาพของกระบวนการเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนจากต่างประเทศยังไม่ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญและไม่สามารถเข้าถึงประสิทธิภาพของการเชื่อม MIG ได้ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนและสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนากระบวนการเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนที่มีประสิทธิภาพ
3.1 วัสดุทดลอง
วัสดุหลักของท่อทดลองคือเหล็กกล้า Q235-A ซึ่งมีความหนา 12 มม. และเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 108 มม. องค์ประกอบทางเคมีแสดงอยู่ในตารางที่ 1 ความต้านทานแรงดึงของเหล็ก Q235-A คือ σb=482MPa ความแข็งแรงของผลผลิตคือ σs=235MPa และการยืดตัวคือ δ=26% ใช้ลวดเชื่อม H08Mn2Si ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 มม. องค์ประกอบทางเคมีแสดงอยู่ในตารางที่ 1 ความต้านทานแรงดึงของลวดเชื่อม H08Mn2Si คือ σb≥500 MPa ความแข็งแรงของผลผลิตคือ σs≥420MPa และการยืดตัวคือ δ≥22%
อุปกรณ์เชื่อม Xinfa มีลักษณะคุณภาพสูงและราคาต่ำ สำหรับรายละเอียด กรุณาเยี่ยมชม:ผู้ผลิตงานเชื่อมและตัด - โรงงานและซัพพลายเออร์งานเชื่อมและตัดของจีน (xinfatools.com)
3.2 วิธีการทดลอง
การทดสอบใช้ระบบการเชื่อม TIG แบบลวดร้อนประสิทธิภาพสูง KB370 ชนิดแคลมป์ท่อแบบเปิด ดังแสดงในรูปที่ 1 แหล่งพลังงานการเชื่อมแบบมัลติฟังก์ชั่น PHOENIX-521 และแหล่งพลังงานลวดร้อนแบบชาร์ป arc-200 ใช้กระบวนการเชื่อม TIG ของลวดร้อน และแผนผังข้อต่อแสดงในรูปที่ 2
รูปที่ 1 KB370 ระบบเชื่อมลวดร้อนชนิดแคลมป์ประสิทธิภาพสูง
รูปที่ 2 แผนผังของข้อต่อ
ก่อนทำการเชื่อม ร่องด้านในและด้านนอกของชิ้นทดสอบท่อจะถูกกราวด์และกำจัดสนิมออก โดยมีระยะประมาณ 25 มม. ก่อนทำการเชื่อมทดสอบ ชิ้นทดสอบท่อจะถูกยึดโดยการเชื่อมแบบจุด การเชื่อมจุดสามจุดก็เพียงพอแล้ว การวางแนวที่ไม่ตรงจะถูกควบคุมภายใน 1.5 มม. และไม่มีช่องว่าง
3.3 ผลการทดลอง
หลังจากเชื่อมชิ้นงานท่อแล้ว จะมีการตรวจหาข้อบกพร่องด้วยรังสีเอกซ์ในขั้นแรก และทั้งหมดผ่านระดับ I การทดลองอื่นๆ ใช้การทดสอบคุณสมบัติทางโลหะวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์, ทางโลหะวิทยาด้วยกล้องจุลทรรศน์ และคุณสมบัติทางกล ดังแสดงในรูปที่ 3, 4, 5, 6 และตารางที่ 3 ตามลำดับ รูปที่ 3 และ 4 แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงสัณฐานวิทยาของการเชื่อมสามชั้น การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างองค์กร พื้นที่เล็กๆ ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของการเชื่อม และไม่มีรูพรุนหรือรอยแตกร้าว ตารางที่ 3 แสดงให้เห็นว่ารอยเชื่อมทั้งหมดหักในพื้นที่วัสดุหลัก และส่วนโค้งบวกและส่วนโค้งด้านหลังตรงตามข้อกำหนดของมาตรฐาน GB/T14452-93 ดังที่เห็นได้จากตารางที่ 4 จะได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้:
รูปที่ 3 โครงสร้างจุลภาคของโลหะฐาน โซนที่ได้รับความร้อน และหน้าตัดของการเชื่อม
รูปที่ 4 โครงสร้างทางโลหะวิทยาขนาดมหึมาของหน้าตัดการเชื่อม
รูปที่ 5 การทดสอบแรงดึง
(a) การโค้งงอเชิงบวก
(ข) แบ็คเบนด์
ลวดร้อน TIG ประสิทธิภาพสูงสามารถให้คุณภาพการเชื่อม TIG และความเร็วในการเชื่อม MAG แต่การเชื่อม MAG มีข้อเสีย เช่น สะเก็ดขนาดใหญ่ ส่วนโค้งแข็งแรง มีความพรุนมาก พลังงานเส้นใหญ่ และปริมาณการบดมาก แม้ว่าประสิทธิภาพในการสะสมจะสูง แต่ก็เห็นได้ชัดว่าไม่เสถียรและเชื่อถือได้เท่ากับการเชื่อม TIG ภายใต้ข้อกำหนดคุณภาพสูง ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมของการเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนประสิทธิภาพสูงเทียบเท่าหรือสูงกว่าการเชื่อม MAG เล็กน้อย
การเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนประสิทธิภาพสูงและการเชื่อม TIG ด้วยลวดเย็นแบบดั้งเดิมมีประสิทธิภาพโดยรวมดีขึ้น 5 ถึง 10 เท่า
4. ข้อสรุปการทดลอง
4.1 การเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนสามารถได้รอยเชื่อมที่มีพื้นผิวที่ปราศจากข้อบกพร่องและการก่อตัวที่ดี
4.2 ความเร็วในการป้อนลวดของการเชื่อม TIG ลวดร้อนถึง 5 ม./นาที สูงถึง 6.5 ม./นาที และอัตราการหลอมสามารถเข้าถึง 3.5 กก./ชม. ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตอย่างมาก
4.3 การแตกหักของแรงดึงของการเชื่อม TIG ของลวดร้อนเกิดขึ้นในวัสดุหลัก ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของรอยต่อ
4.4 การเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนประสิทธิภาพสูงทำให้ได้คุณภาพการเชื่อมของการเชื่อม TIG และความเร็วในการเชื่อมของการเชื่อม MIG อย่างแท้จริง
5. ทำการตลาดแอปพลิเคชันและกลุ่มเป้าหมายที่ครบกำหนด
หลังจากส่งเสริมและประยุกต์ใช้ในตลาดมาเกือบสองปี ปัจจุบันเราถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมทางทะเล ก๊าซ เครื่องมือวัด ปิโตรเคมี และภาชนะบรรจุ
กระบวนการเชื่อม TIG ด้วยลวดร้อนประสิทธิภาพสูงไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนเท่านั้น แต่ยังเหมาะสำหรับโลหะผสมเหล็ก สแตนเลส เหล็กดูเพล็กซ์ โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลัก และวัสดุอื่นๆ ด้วย (การทดลองเกี่ยวกับวัสดุต่างๆ แสดงให้เห็นว่า โดยเฉพาะในเหล็กดูเพล็กซ์ กระบวนการเชื่อมในวิศวกรรมทางทะเลและอุตสาหกรรมอื่น ๆ การเชื่อม TIG ลวดร้อนประสิทธิภาพสูงมีข้อดีที่หาที่เปรียบมิได้) ได้ทำลายการผูกขาดการเชื่อม TIG ของลวดร้อนจากต่างประเทศในประเทศจีน และประสิทธิภาพของมันนั้นสูงกว่าการเชื่อม TIG ของลวดร้อนจากต่างประเทศถึง 1.5 ถึง 2 เท่าเมื่อเทียบกับแบรนด์ต่างประเทศ
เทคโนโลยีนี้เติมเต็มช่องว่างในการเชื่อมท่อสำเร็จรูปแบบท่อ เป็นผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีกระบวนการที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่เหมาะกับสภาพของประเทศของจีน และเป็นนวัตกรรมที่พลิกโฉมในอุตสาหกรรมท่อสำเร็จรูป สามารถแทนที่กระบวนการดั้งเดิมที่มีอยู่ของการเติม TIG primer + MAG ได้อย่างสมบูรณ์ และครอบคลุมกระบวนการคอมโพสิตคู่ หลีกเลี่ยงผู้ใช้จากการซื้ออุปกรณ์ซ้ำ ๆ และเป็นระบบการเชื่อมท่อสำเร็จรูปแบบท่ออเนกประสงค์อเนกประสงค์อย่างแท้จริง ระบบการเชื่อมด้วยเทคโนโลยีนี้เป็นกระบวนการหลักปัจจุบันยังนำไปใช้กับระบบท่อสำเร็จรูปอัจฉริยะและโอกาสทางการตลาดก็กว้าง
เวลาโพสต์: 27 ส.ค.-2024
